電驅(qū)動客車制動能量回收系統(tǒng)氣壓調(diào)節(jié)模塊研究.pdf

1、隨著汽車保有量的增加，能源危機與環(huán)境污染問題日趨嚴重，發(fā)展各種類型的新能源汽車勢在必行。制動能量回收技術(shù)是新能源汽車的一項關(guān)鍵技術(shù)，對于降低汽車能耗，緩解能源危機和環(huán)境壓力具有重要意義。由于回饋制動力的引入，摩擦制動力需要根據(jù)回饋制動的介入程度進行實時調(diào)節(jié)，摩擦制動力不僅由制動踏板決定，還受到電池狀態(tài)，電機負荷等方面的影響。為滿足總制動力的需求，摩擦制動力需要實時變化，要求壓力調(diào)節(jié)模塊對摩擦制動力的控制更精確、快速。
　　本文以電

2、驅(qū)動客車為研究對象，從制動能量回收系統(tǒng)氣壓調(diào)節(jié)模塊方案設(shè)計、控制策略、氣壓制動力精確調(diào)節(jié)控制方法等方面，通過仿真和硬件在環(huán)試驗對制動能量回收系統(tǒng)的氣壓調(diào)節(jié)模塊進行研究。在國內(nèi)成熟的氣壓ABS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計了基于電磁開關(guān)閥和比例繼動閥兩種氣壓調(diào)節(jié)模塊的制動能量回收系統(tǒng)方案，制訂了協(xié)調(diào)式制動力分配控制策略。
　　對目前廣泛應(yīng)用于ABS/ESP系統(tǒng)的電磁開關(guān)閥進行了研究，通過分析其結(jié)構(gòu)與工作原理，建立了“電-磁-機-氣”耦合動力學(xué)模型

3、，并驗證了模型的準確性。設(shè)計了基于邏輯門限值的控制算法，并通過硬件在環(huán)試驗驗證了該控制算法的氣壓跟隨控制效果。因為電磁開關(guān)閥存在算法復(fù)雜、噪聲大、壽命短等缺點，所以研究比例繼動閥替代電磁開關(guān)閥作為氣壓調(diào)節(jié)模塊的可行性。分析了比例繼動閥的結(jié)構(gòu)與工作原理，在此基礎(chǔ)上建立了非線性動力學(xué)模型，并驗證了模型的準確性。通過研究其遲滯特性、壓力響應(yīng)特性得到了滯環(huán)曲線和壓力響應(yīng)時間。設(shè)計了前饋補償與帶積分抗飽和PID控制相結(jié)合的控制算法，并驗證了控制算

4、法的控制效果。
　　對基于兩種氣壓調(diào)節(jié)模塊的制動能量回收系統(tǒng)進行典型制動、循環(huán)工況以及ABS控制硬件在環(huán)試驗。從氣壓波動、制動平順性、制動能量回收效率等幾個方面對比分析兩種氣壓調(diào)節(jié)模塊典型制動硬件在環(huán)試驗下的控制效果。從車速跟隨效果和制動能量回收經(jīng)濟貢獻率兩個方面對循環(huán)工況硬件在環(huán)試驗進行評價。從滑移率、制動距離、沖擊度等多個角度對比分析兩種氣壓調(diào)節(jié)模塊在緊急制動狀態(tài)下的 ABS控制效果。試驗結(jié)果表明，比例繼動閥在制動能量回收系統(tǒng)